【摘 要】
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目前对于军船的结构强度分析主要有两种方法:规范计算法和直接计算法。规范计算是军船设计中必不可少的一部分,但军船并没有类似船级社等相应的机构为其提供规范计算软件。相
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目前对于军船的结构强度分析主要有两种方法:规范计算法和直接计算法。规范计算是军船设计中必不可少的一部分,但军船并没有类似船级社等相应的机构为其提供规范计算软件。相比于民船,军船的直接计算还不是很成熟,国内还没有相应的明确规范来指导军船的直接计算。在结构强度满足的前提下,如何减少主船体的重量,即结构优化设计问题,是研究工作者重点关注的问题。本文对军船结构强度评估和优化设计方面进行了研究,主要研究内容如下:1.介绍了《国军标》结构强度分析流程,并在此基础上,研究基于规范计算的船体中剖面结构优化设计的数学模型;2.参照民船规范中直接计算的要求,提出一种适用于军船的直接计算的流程方法,并在此基础上,研究基于全船有限元模型的结构优化设计的数学模型;3.使用MSC.Patran PCL二次开发语言,自主开发军船总纵强度评估系统;借助Isight优化软件,集成军船总纵强度评估系统,提出一种基于规范计算的船体中剖面结构优化设计的软件实现方法;针对直接计算,借助Isight优化软件,集成有限元软件MSC.Patran/Nastran,提出一种基于全船有限元模型的结构优化设计的软件实现方法;4.选取一艘样本船,使用军船总纵强度评估系统计算样本船中横剖面的总纵强度,之后评估了剖面极限强度和受压纵骨带板的稳定性,根据计算结果,使用本文提出的结构优化设计软件实现方法,对中横剖面优化设计,评估了优化设计之后的剖面极限强度和受压纵骨带板的稳定性;之后建立全船有限元模型,对样本船进行直接计算,根据计算结果,使用本文提出的结构优化设计软件实现方法,对样本船船中区域的一目标舱段进行结构优化设计。
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